Lämmönvaihtimet sopivat erilaisiin väliaineisiin, käyttöolosuhteisiin, lämpötiloihin ja paineisiin, ja niiden rakenteet vaihtelevat. Lämmönvaihtimien erityisluokitukset ovat seuraavat:
Luokittelu lämmönsiirtoperiaatteen mukaan:
1. Epäsuora lämmönvaihdin: Kaksi nestettä eri lämpötiloissa virtaa seinällä erotetussa tilassa. Lämmönvaihto tapahtuu kahden nesteen välillä lämmön johtumisen kautta seinän pinnalla ja konvektiolla seinän pinnalla. Epäsuorat lämmönvaihtimet sisältävät kuori-ja-putket, koaksiaaliset ja muut tyypit. Epäsuorat lämmönvaihtimet ovat yleisimmin käytetty tyyppi.
2. Regeneratiivinen lämmönvaihdin: Lämpöä siirretään korkean-lämpötilan nesteestä matalan-lämpöiseen nesteeseen kiinteästä materiaalista koostuvan lämmönvaraajan kautta. Kuuma väliaine kulkee ensin kiinteän materiaalin läpi saavuttaakseen tietyn lämpötilan, ja sitten kylmä väliaine lämmitetään kiinteällä materiaalilla, jolloin saavutetaan lämmönsiirto. Regeneratiivisia lämmönvaihtimia ovat kierto- ja venttiilikytkentätyypit.
3. Nesteeseen -kytketty epäsuora lämmönvaihdin yhdistää kaksi pintalämmönvaihdinta kiertävän lämmönsiirtoaineen kautta. Lämmönsiirtoväliaine kiertää korkean-lämpöisen nesteen ja matalan-lämpöisen nesteen välillä, vastaanottaen lämpöä korkean-lämpöisen nesteen sisällä ja vapauttaen sen matalan-lämpöisen nesteen{7}}lämpöiseen nesteeseen.
4. Suora-kontaktilämmönvaihdin, joka tunnetaan myös nimellä sekoituslämmönvaihdin, sisältää kaksi nestettä, jotka ovat suorassa kosketuksessa ja sekoittuvat lämmönvaihtoa varten. Esimerkkejä ovat jäähdytystornit ja kaasulauhduttimet.
5. Yhdistetyssä lämmönvaihtimessa yhdistyvät sekä höyry-veden pinnan epäsuoran lämmönvaihdon että suoran veden-sekoituslämmönvaihdon edut. Verrattuna höyryn-pinnan epäsuoraan lämmönvaihtoon, se tarjoaa paremman lämmönvaihdon tehokkuuden. Suoraan höyryn-sekoituslämmönvaihtoon verrattuna se tarjoaa paremman vakauden ja alhaisemman yksikön melun.
